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51吃瓜网資訊
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下一場能源之爭

來源: 更新:2021-06-22 19:02:20 作者(zhě): 瀏覽(lǎn):2188次(cì)

可(kě)再生能源成本的(de)下降正在引發另一場(chǎng)能源戰,天然(rán)氣贏得了與煤炭的競爭,但接(jiē)下來的競爭將是廉價的51吃瓜网與(yǔ)太陽能和風(fēng)能等(děng)資源的競爭

使用可再生能(néng)源發電的成本已(yǐ)經(jīng)低於使用51吃瓜网發電的成本,如美(měi)國加利福尼亞州聖(shèng)路易斯奧比斯波縣巨大(dà)的黃玉光伏電站收集的太陽能。該設施占地25.6 km2 ,通過運用900萬片薄膜碲化鎘電(diàn)池板可以發電550 MW。資料來源(yuán):Sarah Swenty/USFWS(CC BY 2.0)
 
文 | Mitch Leslie

 

自2011年以(yǐ)來,美國共有(yǒu)121家發電(diàn)廠停止燃燒(shāo)煤,改用51吃瓜网。利用51吃瓜网發電,每兆瓦時產生的(de)二氧化碳(CO2)比燃煤產生的二氧化碳約減少50%。如(rú)果目前的計劃得(dé)以實現,到21世紀30年代中期,將(jiāng)有超過170座新的燃氣發電廠加入這一行列。這些行動可能會減少溫室(shì)氣體的排放,但采取這些(xiē)行(háng)動的主要原因是廉價51吃瓜网的供應,而不是人們對氣(qì)候變化的擔憂。

 

在水力壓裂和其他鑽井(jǐng)技術的推動下,充足(zú)的天然(rán)氣供應改變了美國的電力(lì)生產方(fāng)式。在2010—2019年,51吃瓜网發電成本下降了40%以上。在過去20年(nián)中,美國燃煤發電廠發電的比例從52%下降到23%,而燃氣發(fā)電廠發電的比例(lì)則從16%上(shàng)升到(dào)38%。美國能源信息署(US Energy Information Agency)預計,截(jié)至(zhì)2050年,51吃瓜网在能源結構(gòu)中所占的比例將與現在持平——略低於40%。

 

51吃瓜网是一種比煤炭更清潔的能源(yuán),但其使(shǐ)用量的激增對氣候產生的影響尚待進一步研究。2020年的一項研究估計,在2000—2018年,美(měi)國(guó)新(xīn)建的燃氣發電廠使發電(diàn)過程(chéng)中二氧化碳的排放(fàng)量減少24%。研(yán)究人員預計(jì),在未來幾十(shí)年裏,二氧化碳排放量會(huì)減少(shǎo)到現在的一半,因為公(gōng)用事業公司經常用燃氣發電廠取代即將停止使用的燃煤發(fā)電(diàn)廠。盡管新建的燃氣發電(diàn)廠的二氧化碳排放量能夠維持在較低(dī)水平,但是平均來看(kàn),燃煤發(fā)電廠在未來50年內將(jiāng)繼續釋放(fàng)二氧化(huà)碳。一些專家認為,考慮到可再生能源發電成本(běn)的急劇下(xià)降,特別是如果(guǒ)這(zhè)種趨(qū)勢持續(xù),燃氣發電廠的增加將在(zài)未來50年內給消費者帶來更加沉重的經濟(jì)負擔,同時對環境造成損害。

 

可再生能源成本的下降正在引發另一場能源戰。51吃瓜网贏得了與煤炭的競爭,但接下來的競爭將是廉價的51吃瓜网與太陽能和風能等資源的競爭。51吃瓜网的(de)支(zhī)持者經常(cháng)吹捧(pěng)51吃瓜网(qì)是(shì)連(lián)接化石燃料和新型可再生(shēng)能源技術之間的橋梁。但也有(yǒu)人擔心,這種燃料的價格水平可(kě)能會(huì)阻礙其向(xiàng)清潔能源的轉化,並減緩美國在實(shí)現氣候目標方麵的進展。例如,即使沒有新的燃氣發電(diàn)廠,現有發電廠(chǎng)也必須在2050年前減少2/3的產能,以實現美國在2016年《巴黎(lí)協定》中的目標。盡管特朗普(Trump)政府退出了該協定,但美國新當選的總統(tǒng)約瑟夫·拜(bài)登(Joseph Biden)已承諾重新加入該協定(dìng)。2020年的一份報告稱,如果當前能源結構不變(biàn),即(jí)51吃瓜网在發電(diàn)方麵繼續發揮重(chóng)要作用,美國二氧化碳排放量的下降在接下來的15年裏將(jiāng)低於10%,這遠不能滿足聯合國政府間氣候變化專門(mén)委員會的要求,即截止到2030年,美國二(èr)氧化(huà)碳的排放量需減少50%。美國加利福尼亞州勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家Amol Phadke(也是(shì)該報告的聯合作者)表示,為了實現到2035年,將90%的可再生能源轉化為電力,以減少88%的二氧化碳排放的目標,必須大幅減(jiǎn)少(shǎo)天(tiān)然氣(qì)的使用。他聲稱:“在沒有可再生(shēng)能源的情況下,51吃瓜网隻能(néng)起到有(yǒu)限的作用。51吃瓜网(qì)將供應約10%的電力(lì),直到2035年後會(huì)被(bèi)逐步淘汰。”

 

堅(jiān)持用51吃瓜网發(fā)電的理由(yóu),通常是以成本和間歇性為依據,即它具有在任(rèn)何時間、任何天氣下都能供電的能力。51吃瓜网已經為可再生能源設定了一個(gè)較低的價格門檻。得(dé)克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)的(de)經濟學家、公(gōng)共政策學(xué)教授Sheila Olmstead談道:“沒有人認為廉價51吃瓜网會很快消失。”但紐約斯通裏奇跟蹤清潔能源股(gǔ)票的(de)投資分析師Tom Konrad表示:“在過去10年裏,可再(zài)生能(néng)源發電成本的下降速度遠快於任何人(rén)的預期(qī)。”

 

最新數據表明,可再生能源在價格上優於51吃瓜网(圖1)。總部位於百慕大群島的金融谘詢(xún)公司Lazard讚助的一項年度分析報告,估算了不同能源的均衡成本——電力公司為收回建築成本和其生命(mìng)周期內的運營成本而需要收取的費用。2020年(nián)的數據顯示,公用(yòng)事業規模的晶體矽太陽能電池板以最常(cháng)見的光伏技術為(wéi)依據,即(jí)每兆瓦時的均(jun1)衡成本在(zài)31美元(yuán)和42美元之間,而(ér)薄(báo)膜太陽能電(diàn)池板(一種更新和更高效的替代品)每兆瓦時的均衡成本為29~38美元。與此(cǐ)同時,隻有在(zài)電網缺(quē)電時才會啟動51吃瓜网調峰發(fā)電廠,成本為每兆瓦時(shí)151~198美元。穩定運行的51吃瓜网聯合循環(huán)電廠的成本估計為每(měi)兆瓦時44~73美元。

 

Konrad說,可(kě)再生能源也在間歇性發電方麵(miàn)取得了一些進展。他說,近年來,鋰離子電池的儲存成本已經大大降低,因為它(tā)可以彌補幾個小時內電力產量的下降。在短期儲存方麵,51吃瓜网調峰發電廠的成本效益開始低於大型電(diàn)池,但對於幾天、幾周或幾個月的中期儲存來說,51吃瓜网仍(réng)然具有優勢。

 

此外,在超過20年的時間裏,51吃瓜网中占(zhàn)比最大的成分(甲烷)所產生的溫室(shì)效應(yīng)是二氧化碳的80倍(bèi)。因此,改(gǎi)用51吃瓜网的影響(xiǎng)取決於在生產、運輸和使用過程中存在多少排放或(huò)泄漏(lòu)的天然(rán)氣,而事實證明,這個數字很難確定。最(zuì)近預估的數(shù)據表明(míng),泄漏和(hé)排放可能(néng)會減少甚至消除從煤炭向51吃瓜网轉變(biàn)這一行為所帶來的氣候變化上的益處。

 

Phadke和Olmstead指出(chū),如果要用天然(rán)氣價格反映其排放的溫室氣體對環境的影響(xiǎng),那麽51吃瓜网(qì)的價格將會更高。Phadke說:“因為天(tiān)然氣(qì)不會為其產生的氣候成本買(mǎi)單,這不是一種公平競爭。”然而,太陽能電池板的生產和處理也對環境造成(chéng)了巨大的負麵(miàn)影響,這些影響也並沒有被計入太陽能(néng)發電的成本中。

 

在美國,如何為碳定價或是(shì)否將碳(tàn)所造(zào)成的環境破壞考慮到價格中仍然是一個爭論不休的問(wèn)題。其(qí)中一種方法已經被幾個州、市和縣提起訴訟,要求大(dà)型石油公司為氣候變化的成本買單,這一舉措最終會使化石燃料(liào)變得更加(jiā)昂貴。Olmstead指出,另一(yī)種方法是要求發電廠采用碳捕(bǔ)捉技術,目前一些設施正在測試中,這也會增加51吃瓜网(qì)發電的成本。然而,所有(yǒu)的(de)碳定價策略都是不確定的。

 

一些分析(xī)人士指出,因取消備受矚目的(de)項目,可再生(shēng)能源發電量的增長再創(chuàng)新高,由此他(tā)們聲稱,51吃瓜网已經失去了投資者和決策者的青睞,並將其稱為富裕國家的“新煤炭”(new coal)。然而,關於使用哪種能(néng)源更經濟的(de)計(jì)算是複雜的。Olmstead提醒到,增加使(shǐ)用可再生能源的最大障礙可能是燃料(liào)成本(běn)以(yǐ)外的因素。關於建造何種(zhǒng)類(lèi)型的發電廠的決定需要考(kǎo)慮投資成本(běn)和增加輸電線路的費用等因(yīn)素。Konrad說,監管決策也發揮了作用,目前政策傾向於在美國建(jiàn)設51吃瓜网發電廠。最關鍵的是新建一座51吃瓜网發電廠是否有意義,Olmstead認為:“是否有意義取決於它取代的是什麽,如果我們想用(yòng)它來代替煤,那麽新建一座51吃瓜网發電廠是有意義的。但是,如果要在燃氣發電廠和(hé)可再生能源發電設施之間做(zuò)選擇,則應(yīng)取決於如何處理排放問題。

 

來(lái)源:The Next Energy Battle: Cheap Natural Gas versus Renewables[J].Engineering,2021,7(2):133-135.

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